用于控制材料幅面边缘的位置的方法与流程

本发明涉及一种用于控制包装机上的下材料幅面和/或上材料幅面的位置的方法，其中下材料幅面从供应辊展开并沿包装机间歇地或连续地输送；并且如果必要，在成型站中，在下材料幅面中形成包装腔，然后用待包装的货物填充下材料幅面，优选填充包装腔，然后在封口站中将上材料幅面封合至下材料幅面，下材料幅面和上材料幅面分别从供应辊展开。

背景技术：

在一般方法中，下材料幅面通常是由两条环形链或环形齿带沿包装机输送，每条环形链或环形齿带上都有保持下材料幅面的侧边缘的保持器。本领域技术人员知晓的是，材料幅面在其宽度上具有公差，并且材料幅面可横向于输送方向偏移，也就是说，未在平行于其输送方向上对齐。在极端情况下，这导致输送链上的保持器不再或不足以夹紧材料幅面，从而导致生产停止。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是提供一种不具有现有技术的缺点的方法。

该目的通过一种用于控制包装机上的下材料幅面和/或上材料幅面的位置的方法来实现，其中下材料幅面从供应辊展开，并且沿包装机间歇地或连续地输送，并且如果需要，在成型站中，在下材料幅面中形成包装腔，然后用待包装的货物填充材料幅面，优选填充包装腔，然后在封合站中将上材料幅面封合至下材料幅面，下材料幅面和上材料幅面分别从供应辊展开，其中，检测下材料幅面和/或上材料幅面上相对于包装机的优选固定的部件的参考点的位置，并且如果需要，基于该检测，改变下材料幅面和/或上材料幅面横向于其输送方向的位置。

本发明涉及一种在包装机上执行的方法，其中，从供应辊展开下材料幅面，特别是塑料材料幅面，并且优选地将其沿包装机在输送方向上间歇地/循环地输送，下材料幅面的宽度优选地为200mm至1m及以上。然后，在需要情况下而存在的成型站中，首先对所述下材料幅面进行加热，并且借助深冲工具在下材料幅面中形成包装腔。通常，同时形成按照所谓的格式布置的多个包装腔，然后将其沿着包装机同时输送。随后，用待包装的货物，优选用待包装的货物的格式填满/覆盖下材料幅面，优选填满/覆盖每个包装腔，这些货物特别是诸如香肠、火腿或奶酪的食物，并且在下一步骤中，在封合站中将下材料幅面连接到上材料幅面，上材料幅面通常被封合到下材料幅面。本领域技术人员理解的是，也可以将待包装的货物填充/放置到未成型的材料幅面中。接着，将如此制成的包装分离。上材料幅面同样从供应棍展开。相对于相应的材料幅面的输送方向，浮动辊可以位于至少一个供应辊的下游，该浮动辊使材料幅面中的张力至少基本上保持恒定。

材料幅面例如可以是纸、纸板和/或塑料薄膜幅面。材料幅面可以由多个层组成。通常，下材料幅面和上材料幅面在结构上是有区别的。每个材料幅面可以是透明的、半透明的或不透明的。每个材料幅面都可以打印。可以对下材料幅面和/或上材料幅面进行深冲。

利用根据本发明的方法制造的包装可以具有中间层。针对上薄膜和下薄膜、以及针对它们横向于包装机的纵向方向的位置的控制和/或针对它们横向于下材料幅面和/或上材料幅面位置的位置的控制所作出的全部公开内容也适用于中间层幅面。

根据本发明，至少一个材料幅面具有一个或多个参考点，利用该一个或多个参考点能够检测相应的材料幅面相对于包装机的优选为固定的部件的横向位置，即垂直于和/或水平于其输送方向。由此，可以检测材料幅面是否侧向地即横向于输送方向偏移，即其输送方向不平行于包装机、特别是不平行于其框架和/或其链股而被定向，或输送方向虽然平行地延伸，然而，例如材料幅面的供应辊呈现出相对于参考点的侧向偏移。可选地或附加地，利用参考点可以确定材料幅面的额定宽度是否改变。材料幅面、特别是低质量的材料幅面的平行度相对于材料幅面的输送方向具有偏差。同样可以根据参考点确定该偏差。

例如，可能的参考点是材料幅面的两个边缘中的至少一个边缘。此外，优选的参考点是优选按照规则的间隔被施加到和/或引入到材料幅面上的印刷标记。此外，在材料幅面上的例如标记的印刷可以用作参考点。

在本发明的意义上的参考点可以具有任何的形状和尺寸。优选地，参考点特别是按照规则的间隔重复。

基于参考点位置的这种检测，如果刚刚被确定的参考点的位置位于特定区域的外部，则特别是在参考点的检测位置的上游，材料幅面的位置横向于材料幅面的输送方向改变。优选在确定参考点位置的位置的上游，材料幅面的横向位置相对于材料幅面的输送方向发生改变。

可以以对本领域技术人员而言熟悉的任何一种方式和方法来实现材料幅面的位置横向于其输送方向的改变。优选地，供应辊沿其旋转轴移位。这可以通过旋转轴本身设置为可轴向移动的和/或供应辊相对于支撑它的旋转轴移位来实现。旋转轴通常布置为水平的并且与材料幅面的输送方向成90°角。然而，供应辊可以设置为可围绕至少一个轴线旋转，例如可围绕垂直的和/或水平的轴线旋转，以便改变材料幅面的位置。

可选地或附加地，材料幅面可以在供应辊的下游至少部分地缠绕至少一个辊，优选缠绕多个辊。这些辊优选位于供应辊与参考点的检测部之间。这些辊设置为可围绕轴线旋转，特别是垂直的轴线，以便改变材料幅面的位置。

优选由传感器检测参考点。传感器优选地是光学或超声传感器或触摸传感器，该传感器特别是关于其横向于材料幅面的输送方向的定位方面，优选设置为位置固定的。此外，传感器可以是例如朝材料幅面表面的方向发射波的传感器，这些波至少部分地被材料幅面反射，其中被材料幅面反射的波的波长与发射波相比改变了，并且波长改变的量度是材料幅面的位置改变的量度(多普勒效应)。传感器优选地检测参考点在两个方向上的偏差，例如横向于材料幅面的输送方向向右和向左。可以优选地将其横向于输送方向的确切位置输入到控制/调节系统中。可选地或附加地，可以输入其与包装机的参考点的距离，例如包装机在纵向延伸方向上的中轴线、包装机的框架和/或一个或多个链股的位置。然而，传感器也可以在未具体确定其确切位置的情况下，按照参考点的确切位置被校准，然后检测该位置在两个方向上的偏差。

在相应的材料幅面已经展开后，传感器检测参考点。根据优选实施例，特别是当薄膜辊具有其最大直径时，传感器位于紧邻薄膜辊处。根据另一优选实施例，传感器位于链股的进入区域中，即链条的夹爪夹紧材料幅面的边缘的位置。根据另一个优选实施例，传感器位于供应辊与链股的进入区域之间。此外，优选地，至少两个传感器的组合布置在优选供应辊和链股的进入区域之间的不同位置，以便例如确定不同位置处的位置偏差，例如由此检测偏移的趋势和/或位置变化的影响，然后校正位置的改变。此外，传感器优选设置在封合站的上游，优选紧接在封合站的上游，以便检测上材料幅面相对于下材料幅面位置的位置，使得控制系统在出现明显的偏差的情况下可以采取行动。例如以使得上材料幅面上的印刷图像和/或深冲的成型部在横向方向上与下材料幅面上/中的包装货物和/或包装槽的位置对齐。本领域技术人员将理解的是，也可以利用多个传感器检测上材料幅面的位置，并且如果需要，也可以检测偏移特性的趋势。

来自传感器的信号被传输到控制/调节系统，该系统对信号进行评估，并且在需要时，改变下材料幅面和/或上材料幅面横向于其输送方向的位置。

优选地，将材料幅面边缘，一个印刷标记、特别是多个印刷标记和/或一个印刷图像、特别是多个印刷图像，特别是印刷图像的边缘和/或材料幅面的表面作为参考点进行检测。

优选通过控制系统检测参考点与包装机的中心、包装机的框架和/或链股之间的距离。然后，这些值可以用于控制/调节材料幅面横向于其输送方向的位置。

优选地，传感器垂直和/或纵向可调节的。由此，特别是当传感器位于供应辊的区域中时，可以考虑例如供应辊的直径的减小。

优选地，利用根据本发明的方法校正材料幅面的偏移。

此外，优选地，可以利用根据本发明的方法抵消材料幅面额定宽度的偏差。可选地或附加地，可以抵消材料幅面相对于其输送方向的平行度的偏差。例如，材料幅面的边缘通常不是直的，而是波浪状的。可以利用根据本发明的方法来抵消材料幅面的制造中的这些缺陷，使得包装制造过程不会发生中断。

根据本发明的方法还适合于抵消材料幅面中的不均匀性。这种不均匀性，例如材料幅面的厚度和/或组成的不均匀性，导致材料幅面偏移，利用根据本发明的方法可以抵消这种偏移。

根据至少一个参考点的位置，也可以检测材料幅面的横向位置，并且在需要时可以校正材料幅面的横向位置。这个功能非常重要，特别是在更换辊期间。传感器检测位置，例如检测第一参考点中的一个参考点的位置。然后，如果必要，对材料幅面辊的横向位置进行校正。通过例如将材料幅面的初始端安置在先前的材料幅面的末端以便将材料幅面辊首先粗略地放置在其旋转轴上，并且将材料幅面的初始端安置到其承接位置，并且将新的材料幅面辊安置成处于最小纵向张力状态以及必要时检测材料幅面辊的实际位置，然后必要时将材料幅面辊的位置校正成优选直到至少大约到达显示的目标位置或实际位置足够准确地位于公差区间内部为止，优选在上述之后，例如显示出材料幅面辊相对于公差区间的目标位置和/或其实际位置。可以例如借助在材料幅面辊的旋转轴上或附近和/或在控制面板处和/或在显示器处的光学显示装置来实现对目标位置和/或实际位置的显示。优选地，在放置薄膜辊前，首先根据材料幅面辊的目标位置将旋转轴安置到优选为调节驱动装置的调节路径的中心的位置，使得调节驱动装置的通常受限制地设置的调节路径允许对旋转轴的轴向调节或对供应辊相对于旋转轴的轴向调节，而不存在超出调节路径的边界。

优选根据由传感器确定的数据进行趋势分析。在此，优选地，确定在偏移中是否存在发生偏移所依照的优选方向。然后根据该分析，例如可以对包装机进行改造。根据该分析也可以调查偏移是否与批次有关，并且如果是，则与相应的制造商确定什么原因引起偏移以及如何能够消除该缺陷。偏移例如可能是由于材料幅面的厚度不恒定和/或材料幅面未均匀地被拉伸而引起。然而，趋势分析还可以指出材料幅面的宽度的波动和/或材料幅面的边缘不平行于其输送方向的延伸，而是例如按照曲线形状，特别是按照正弦或余弦形状而延伸。

由传感器确定的数据也可以用于错误警报和/或停止机器。例如，在以下情况下，可以进行错误警报或停止机器：

-已达到或超出控制装置的侧向调节范围，

-检测的趋势不能够被停止或逆转，

-如果传感器检测到放置了错误宽度的材料幅面，

-如果由检测的数据得出材料幅面的质量较低和/或

-如果由检测的数据得出未将材料幅面正确地安装在包装机的轴上，例如安装在了在错误的轴向位置，

优选地，在每个单位时间检测并分析错误警报。该分析可以用于避免错误和/或提高材料幅面的质量。例如，可以减小材料幅面的公差和/或提高相对于输送方向的平行度。

传感器优选布置在材料幅面的两个边缘的区域中。因此，例如可以检验材料幅面的宽度，特别是在展开材料幅面期间多次地检验。利用两个传感器还可以确定材料幅面相对于运行方向的平行度的缺陷。如果可能，则抵消该缺陷。

附图说明

下面根据图1至图4解释本发明。这些解释仅是示例性的，并且不限制一般性的发明思想。这些解释同样适用于本发明的所有主题。

图1示出根据本发明的包装机。

图2示出根据本发明的方法的第一实施方式。

图3示出图2中的细节z。

图4示出包装机的材料幅面的展开。

具体实施方式

图1示出根据本发明的包装机1，其在这里具有深冲站2、填充站7以及封合站15。从供应辊22拉下下材料幅面8，这里是塑料材料幅面8，并且将下材料幅面8沿包装机从右向左沿其输送方向40循环地输送。在一个周期中，按照格式长度/进给长度继续输送下材料幅面8。为此，包装机具有两个输送装置24(在图1中未示出)，在这种情况下，为分别布置在下材料幅面8的右侧和左侧的两个循环链，两个链股。在包装机的起始端和末端，针对每条链分别设置有至少一个齿轮，各自的链在其周围转向。这些齿轮中的至少一个被驱动。入口区域和/或出口区域中的齿轮可以彼此连接，优选通过刚性轴连接。每个输送装置具有多个夹紧装置42(参见图3)，该夹紧装置夹紧进入区域19中的下材料幅面8，并且将输送装置的运动传递至下材料幅面8。在包装机的排出区域中，输送装置和下材料幅面8之间的夹紧连接再次被解除。在进入区域19的下游可以设置加热装置13，加热物品幅面8，尤其在物品幅面8静止时。在可能存在且具有上模具3和下模具4的深冲站2中，在必要时，加热的物品幅面8中形成包装腔6，其中这些模具具有待制造的包装腔的形状。下模具4布置在升降台5上，该升降台5如通过双箭头表示，可以垂直地调节。在每次进给材料幅面前，降低下模具4，然后再升高。随后在包装机的更进一步的运行中，在填充站7中用待包装的货物16填充/占据包装腔或平坦的下材料幅面。在与其附接并且同样包括上模具12和可垂直调节的下模具11的封合站15中，通过封合将上材料幅面14材料接合地固定到下材料幅面8。由此，下材料幅面8的运动被传递到上材料幅面14。在封合站中，在每次物品输送之前和之后，也将上模具和/或下模具降低或升高。上薄膜14也可以在输送装置中被引导或通过输送链输送，其中这些输送装置随后仅在封合站之前延伸，必要时在封合站的下游延伸。在其他方面，关于下薄膜的输送装置而做出的实施方案适用。上薄膜也可以利用加热装置进行加热和深冲。例如设置可加热的封合框架来作为下模具11，以便封合。所述封合框架在每个包装腔处具有开口，在封合时，即在下封合模具向上运动时，包装腔沉入该开口中。将在上模具12和下模具11之间的上材料幅面和下材料幅面在压一起并且在热和压力的作用下连接，以便封合。在封合后，模具11、12再次垂直分开移动。在供应辊21和封合工具之间可以设置浮动辊20，这里是旋转浮动辊，该旋转浮动辊使材料幅面14尽可能保持恒定的张力。本领域技术人员将理解的是，例如在多层包装或具有多个上材料幅面的包装的情况下，可以存在多个上材料幅面/中间层。随后，优选地在每个上薄膜的运行中设置浮动辊。本领域技术人员进一步理解的是，在下薄膜的区域中，优选在供应辊22的下游，也优选设置浮动辊。浮动辊优选为线性浮动辊。在将上薄膜封合到下薄膜之前和/或期间，优选在每个包装腔中进行气体交换。为此，首先将包装腔内的空气部分抽出，然后被交换气体替换。为此，在每个格式的区域中，在输送链的区域中的下薄膜中引入孔，同时在下材料幅面中引入孔，通过这些孔抽出材料幅面8、14之间的空气，然后吹入交换气体。在包装机的进一步的运行中，制成的包装被分离，在目前的情况下，这利用横向切割器18和纵向切割器17实现。在目前的情况下，同样可以利用升降装置9来升高或降低横向切割器18。

根据本发明，通过马达，特别是转矩马达来驱动至少一个供应辊21、22，使得在两个输送装置、输送链的拉力和/或下材料幅面的拉力未以额定值传递到上材料幅面的情况下，从辊上展开相应的材料幅面各自所需进给的长度。由此，相应的材料幅面仅承受相对小的张力，因此大多数时候被轻微预拉伸并且起少量的折痕。

利用根据本发明的方法，也可以处理相对较薄的材料幅面和/或低质量的材料幅面，该低质量特别是涉及到关于形状和/或组成方面的不均匀性。

优选地，通过计算机装置控制/调节驱动供应辊21、22的马达的旋转，该计算机装置可以是包装机的一部分或线性控制装置的一部分。特别是控制供应辊的转速，使得展开的材料幅面长度对应于进给，和/或使得速度分布与材料幅面的展开和/或输送装置的进给、特别是输送链的进给至少基本上相同。在此，供应辊的相应的当前直径或相应的当前重量被考虑在内。

浮动辊优选设置有运动传感器，例如旋转编码器或线性编码器，利用该编码器可以确定浮动辊的运动与存储的材料幅面长度中的哪个材料幅面长度符合。该信息可以例如用于确定供应辊的直径。

优选地在下材料幅面和上材料幅面的区域中设置浮动辊。优选地，由马达驱动下材料幅面和/或上材料幅面的供应辊，使得通过马达驱动装置展开相应的材料幅面，从而使得相应的材料幅面在多数情况下没有明显的张紧。

图2和3示出根据本发明的方法的第一实施例，其中在图3中示出图2中的细节。材料幅面8、14从辊20、22展开并且沿输送方向40被输送。基于不同的原因，可能发生材料幅面横向于其输送方向40的偏移，利用根据本发明的方法以抵消的方式抵消该偏移。为此，包装机具有特别是位置固定的、相对机器框架固定的传感器39，该传感器检测一个或多个参考点的位置。根据该测量，控制系统可以确定材料幅面是否偏移和/或参考点是否位于相对于包装机的部件的可接受的范围内。参考点例如是材料幅面边缘38、印刷标记或印刷图像。例如，确定参考标记与包装机的中轴线41之间的距离43和/或确定参考标记与链股和/或其夹持器42之间的距离44，参考标记在这里为材料幅面的边缘。可选地或附加地，也可以确定参考标记相对机器框架28的距离。根据来自该传感器39的信号，控制系统横向于其输送方向校正薄膜幅面8、14的位置。例如，这可以借助通过参考图4更详细描述的装置来完成。该校正优选地在传感器39的上游进行。

图4示出包装机的另一实施例，其中，基本上可以参照根据图1的实施例。供应辊21、22被支撑在轴23上，优选旋转固定地和/或轴向不可移动地被支撑。在下材料幅面8和/或上材料幅面14按照箭头40指示的方向展开时，轴23旋转。轴23优选地借助轴承31在其两端部的区域中可转动地被支撑，必要时也可纵向移动地被支撑。例如，轴承31可以设置在材料展开装置的壳体或包装机的壳体上。轴承31可以实施为滑动轴承以便纵向移动。优选借助马达25旋转驱动轴23。在马达25和轴23之间可以设置接合器26，例如滑动接合器或传动装置，优选为滑动传动装置。现在根据本发明，仅轴23单独地和/或支撑有材料幅面展开装置的轴23的框架29设置为如通过箭头37所表示的可纵向移动的，和/或横向于材料幅面的输送方向40而移动。为此，例如其上设置有轴23和马达25的框架29设置为可纵向移动的，例如沿引导件32移动。例如，通过调节驱动装置35来实现移动37，该调节驱动装置35沿其中轴线至少移动轴23，然而优选地，也附加地移动框架29。本领域技术人员将理解的是，驱动马达25也可以在纵向移动时随同移动，但不是必须的。支撑部32-34优选地布置在特别是固定的基部框架28上。

优选地，根据本发明的包装机具有传感器39，该传感器优选涉及幅面边缘检测装置。该幅面边缘检测装置39检测幅面边缘的位置，例如相对于包装机的框架的位置或相对于其它的优选为位置固定的位置的位置。如果幅面边缘位于所期望的界限之外，则优选地激活调节驱动装置35，该调节驱动装置按照箭头37指示的方向移动轴23或框架29，直到材料幅面重新处于所期望的界限内。

在启动时或供应辊更换期间，传感器的信号也可以用于校正辊在轴23上的轴向位置。

附图标记列表：

1包装机

2成型站，深冲站

3深冲站的上模具

4深冲站的下模具

5封合站、深冲站和/或切割装置的升降台、工具的支架

6包装腔

7填充站

8材料幅面，下材料幅面，材料幅面

9升降装置

10驱动装置

11封合站的下模具

12封合站的上模具

13加热装置

14上材料幅面，覆盖薄膜，材料幅面

15封合站

16待包装的货物

17纵向切割器

18横向切割器

19进入区域

20浮动辊

21上材料幅面的供应辊

22下材料幅面的供应辊

23供应辊的轴

24链

25马达，转矩马达

26接合器，滑动接合器

27马达轴

28基部框架，包装机

29支撑件，可移动的框架

30门，轴承壳体，框架

31轴承，滑动轴承

32引导件，引导杆

33轴承，滑动轴承

34轴承块，轴承壳体

35调节驱动装置，马达，变速马达，主轴马达，伺服马达

36主轴，轴，调节装置，滑动装置

37调节方向，滑动方向

38参考点，幅面边缘，材料幅面边缘，材料幅面边缘

39传感器，幅面边缘检测装置

40输送方向，材料幅面运行方向，幅面运行方向

41包装机的中轴线

42夹紧装置，夹持器

43材料幅面边缘与包装机之间的距离

44材料幅面边缘与链之间的距离

45材料幅面边缘与基部框架之间的距离

46材料幅面的偏移